小鼠视觉感受区电位信号(LFP)与视觉刺激之间关系研究

针对小鼠脑电波与行为之间关系研究中涉及弱脑电波信号处理、成分分离及提取、脑电波与对应行为分析等问题,首先处理了脑电波信号,根据呼吸机理建立了"呼"、"吸"动作电位触发下的脑电波模型.其次,通过独立分量分析方法获得睡眠状态小鼠视觉感受区LFP信号模型,采用区间估计和Rayleigh熵检验结合讨论了提取的相关脑电波与呼吸信号的锁相性,分析了LFP信号的周期性,建立了多元线性回归模型,用最小二乘法从理论上讨论了其线性关系,并检验了所建二次模型周期变化的相关性.然后,通过平均经验模态分解及基于互相关性的伪分量检验算法,改善了模态混叠,建立了完整的脑电波信号分离模型.最后,分析图形因素的图像特征,通过提取视觉刺激曲线、功率谱相关频段,采用叠加平均信号法,以LFP节律随视觉信号锁相程度判断不同视觉刺激引起的LFP成分变化.     

小鼠视觉感受区电位信号(LFP)与视觉刺激之间的关系研究

脑是支配人和高级动物活动的司令部和信息中心,脑电波是脑科学基础理论研究的重要指标,也是人类思维活动的体现.大量研究都表明脑电波信号与认知等功能活动有关.而脑电波信号是无数神经放电的混合,不同行为产生的电信号的强弱差别也很大,所以通常的盲源分离技术误差较大,很难将脑电波较好的分离出来并与动作相对应.通过建立数学模型,分析了脑电波与行为之间的联系.首先预测并验证了呼吸动作与脑电波之间关系模型,使用DFA模型经过最小二乘法拟合进一步确认了LFP变化的周期性.然后通过计算脑电波曲线的自相关与互相关,得到了脑电波的周期性以及呼吸相关脑电波成分周期性的相关关系.之后建立了独立成分分析(ICA)的模型使用InfoMax的方法对脑电波进行了成分分离,并通过对照实验比较、优化了分离结果.寻求最优的脑电波的分离模型.并在此基础上研究了小鼠的视觉感受区电位信号与视觉刺激间的关联.     

小鼠视觉刺激相关的脑电波分离研究

脑电波信号是无数神经元放电的混合,而实际测量所得到的脑电波信号又是由许许多多构成不同想法和控制行为的脑信号合成的.只有将脑电波信号很好地分离,才能从中确定某种脑电波与某种行为之间的关系.由于采集到的脑电信号强度很微弱,信号的强弱差别很大,所以传统的盲源分离模型很难凑效.结合独立成分分析(Independent Component Analyse,ICA)方法,首先对原始脑电信号进行去噪处理、然后,分离出呼吸相关的脑电信号,接着,根据视觉刺激对分离后的脑电信号进行时域对齐,最终在对齐的脑电信号片段上分离出与视觉相关的脑电信号.     

基于全局对比度的随机游走显著性视觉注意模型

模拟人类视觉的显著性视觉注意机制还没有形成统一的模型,依据对人类视觉的分析可知显眼、紧凑和对比度高的目标更加吸引人眼的注意,提出一种基于全局对比度结合随机游走的显著目标视觉注意算法,并将视觉显著性检测问题化为马尔科夫随机游走问题.首先计算输入图像的颜色和方向的全局对比度形成特征向量,利用向量间的距离确定图表示的边权重,从而构造随机游走模型的转移矩阵.同时通过全连通图随机游走和k_regular图随机游走提取图像的全局特性和局部特性,并将二者相结合得到显著图,从而确定显著目标.在国际上现有公开测试集上进行仿真实验,并与其它显著性视觉注意检测方法进行对比,结果表明,方法检测结果更加准确、合理,证明算法切实可行.     

飞行员视觉信息易读性研究

视知觉是眼部受到视觉刺激后对可见光信息解释,并作出计划或行动的能力.良好机坪标志对飞行员正确的接收信息并采取适宜的行为至关重要.研究以19名某航空公司飞行员为被试对象,采用改进后的EP507空间视知觉测试仪探究影响飞行员视觉信息易读性的影响因素,以及不同影响因素的作用结果.采用多因素被试内实验设计,分别以图形形状和呈现顺序的不同水平为因变量进行研究,利用SPSS、MATLAB等软件进行方差分析得出相应结果,从人机工程学角度将所得结论应用推广至机坪标志的改进,对机坪标志本质安全的提高具有一定参考价值.     

基于全局对比度的随机游走显著性视觉注意模型北大核心

模拟人类视觉的显著性视觉注意机制还没有形成统一的模型,依据对人类视觉的分析可知显眼、紧凑和对比度高的目标更加吸引人眼的注意,提出一种基于全局对比度结合随机游走的显著目标视觉注意算法,并将视觉显著性检测问题化为马尔科夫随机游走问题.首先计算输入图像的颜色和方向的全局对比度形成特征向量,利用向量间的距离确定图表示的边权重,从而构造随机游走模型的转移矩阵.同时通过全连通图随机游走和k_regular图随机游走提取图像的全局特性和局部特性,并将二者相结合得到显著图,从而确定显著目标.在国际上现有公开测试集上进行仿真实验,并与其它显著性视觉注意检测方法进行对比,结果表明,方法检测结果更加准确、合理,证明算法切实可行.     

基于选择策略的移动机器人视觉伺服镇定方法

针对单目视觉非完整移动机器人系统,提出了一种基于选择策略的视觉伺服镇定控制方法.具体而言,首先在视觉位姿估计的基础上,将相对位置及指向角度作为系统误差量,利用Lyapunov方法设计了视觉镇定控制律;然后,为解决该控制律在某些初始位置下导致机器人产生较大旋转角度的问题,文章对误差形式进行调整得到负向镇定控制律,进而对上述两种控制律制定相应的选择策略;同时结合主动视觉使目标特征处于摄像机的视野(field-of-view,FOV)内.仿真与实验结果表明,视觉镇定控制律能以相同控制参数在不同初始位姿下高效完成镇定任务,并且该选择控制策略可使云台旋转角处于合理的运动范围内.     

视觉偏误

<正>眼睛是人类的重要感觉器官,人类的大量生活经验都是依赖视觉感知获取的.但是这种感知常常会与事实之间存在偏差.例如,图中是小张办公桌上的两盆绿萝,早上到办公室后,小张习惯先打扫一下卫生,然后给花浇水,他经常发现,过一会儿后,小盆     

基于单目视觉的SLAM算法研究

利用一种新型的人工路标系统-MR二维码,提出了基于单目视觉和里程计的SLAM方法.首先介绍了MR二维码系统,然后在对机器人运动模型和视觉传感器观测模型进行分析和验证的基础上,给出了一种实用的里程计位置估计误差模型.机器人移动过程中,利用扩展卡尔曼滤波器对视觉信息与里程计信息进行融合.在室内环境下进行了实际实验,实验结果表明该算法可提高机器人定位和构建地图的精度,验证了算法的有效性.     

视觉思维定势与“模糊图形”的图、底变换

几何题中有一类图形前景(图)与背景(底)难以区分,尤其是当前景在知觉中容易转化为背景,或者背景容易转化为前景时更是如此.这类图形在心理学中称为“模糊图形”或“可逆转图形”.“模糊图形”的图、底关系虽然可以逆转,但由于视觉的某些特征使学生在心理上容易造成定势,致使图、底关系难以逆转,造成解题的困难.为了谈清这个问题,有必要先论述知觉及其某些特征.所谓知觉是人对周围环境获得有组织觉察和判断的心理过程.视知觉是由周围环境中的物理信息——光波作用于人的视觉器官而产生的,但它不是有组织觉察和判断的结果.比如:在我们面前有一…     

Estimation of the measure of the image of the ball

Under study is the class of ring Q-homeomorphisms with respect to the p-module. We establish a criterion for a function to belong to the class and solve a problem that stems from M. A. Lavrentiev [1] on the estimation of the measure of the image of the ball under these mappings. We also address the asymptotic behavior of these mappings at a point.     

On the distributions of the ratios of the extreme roots to the trace of the Wishart matrix

In this paper, the authors cosider the derivation of the exact distributions of the ratios of the extreme roots to the trace of the Wishart matrix. Also, exact percentage points of these distributions are given and their applications are discussed.     

On the rational approximation of the sum of the reciprocals of the Fermat numbers

Let $\mathcal{G}(z):=\sum_{n\geqslant0} z^{2^{n}}(1-z^{2^{n}})^{-1}$ denote the generating function of the ruler function, and $\mathcal {F}(z):=\sum_{n\geqslant} z^{2^{n}}(1+z^{2^{n}})^{-1}$ ; note that the special value $\mathcal{F}(1/2)$ is the sum of the reciprocals of the Fermat numbers $F_{n}:=2^{2^{n}}+1$ . The functions $\mathcal{F}(z)$ and $\mathcal{G}(z)$ as well as their special values have been studied by Mahler, Golomb, Schwarz, and Duverney; it is known that the numbers $\mathcal {F}(\alpha)$ and $\mathcal{G}(\alpha)$ are transcendental for all algebraic numbers α which satisfy 0<α<1. For a sequence u, denote the Hankel matrix $H_{n}^{p}(\mathbf {u}):=(u({p+i+j-2}))_{1\leqslant i,j\leqslant n}$ . Let α be a real number. The irrationality exponent μ(α) is defined as the supremum of the set of real numbers μ such that the inequality |α?p/q|<q ^?μ has infinitely many solutions (p,q)∈?×?. In this paper, we first prove that the determinants of $H_{n}^{1}(\mathbf {g})$ and $H_{n}^{1}(\mathbf{f})$ are nonzero for every n?1. We then use this result to prove that for b?2 the irrationality exponents $\mu(\mathcal{F}(1/b))$ and $\mu(\mathcal{G}(1/b))$ are equal to 2; in particular, the irrationality exponent of the sum of the reciprocals of the Fermat numbers is 2.     

Refinement of the asymptotics of the power of the quantile test

One investigates the asymptotic properties of the quantile test, similar to the properties of the Pearson's chi-square test of fit.Translated from Zapiski Nauchnykh Seminarov Leningradskogo Otdeleniya Matematicheskogo Instituta im. V. A. Steklova AN SSSR, Vol. 153, pp. 5–15, 1986.The author is grateful to D. M. Chibisov for useful remarks.     

On the approximation of positive operators and the behaviour of the spectra of the approximants

LetT be a positive linear operator on the Banach latticeE and let (S _n ) be a sequence of bounded linear operators onE which converge strongly toT. Our main results are concerned with the question under which additional assumptions onS _n andT the peripheral spectra (S _n ) ofS _n converge to the peripheral spectrum (T) ofT. We are able to treat even the more general case of discretely convergent sequences of operators.